CN110780818B

CN110780818B - 一种基于量子测控系统软件读取任意数据的文件实现方法

Info

Publication number: CN110780818B
Application number: CN201911015204.1A
Authority: CN
Inventors: 李文龙; 于晓艳; 于治楼
Original assignee: Shandong Inspur Scientific Research Institute Co Ltd
Current assignee: Shandong Inspur Scientific Research Institute Co Ltd
Priority date: 2019-10-24
Filing date: 2019-10-24
Publication date: 2023-05-30
Anticipated expiration: 2039-10-24
Also published as: CN110780818A

Abstract

本发明涉及计算机系统领域，具体提供了一种基于量子测控系统软件读取任意数据的文件实现方法。与现有技术相比，本发明的基于量子测控系统软件读取任意数据的文件实现方法，该方法将读取文件数据转换成所需数据结构和类型的功能封装在一个函数中，实现调用该函数时传入三个参数，这三个参数为文件路径字符串首地址、指针数组元素指向的地址、数组元素地址。该方法只需要知道需要读取文件所在路径即可实现将硬盘中软件运行时需要的channels波形数据准确无误的读取到内存中，即可供量子测控系统软件进程使用。在计算机系统领域具有良好的推广价值。

Description

一种基于量子测控系统软件读取任意数据的文件实现方法

技术领域

本发明涉及计算机系统领域，具体提供一种基于量子测控系统软件读取任意数据的文件实现方法。

背景技术

量子测控系统设置输出channels时需要将包含波形数据的数组元素写入到板卡指定的寄存器中，这些波形数据文件存储在硬盘中。应用程序进程在运行时需要硬盘上的数据处理时要事先知道文件存储的数据的结构，需要先将数据读取到内存中，然后再按照需求将读入内存中的数据做处理后，进程才能使用这些数据，整个过程中处理数据的运行效率较低，如何解决现有技术中出现的这种问题，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种设计合理、安全适用、实用性强的基于量子测控系统软件读取任意数据的文件实现方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

该方法将读取文件数据转换成所需数据结构和类型的功能封装在一个函数中实现，调用该函数需要传入文件路径字符串首地址、指针数组元素指向的地址、数组元素地址三个参数；

利用二级指针和一级指针作为实参，在函数内部为所述指针申请内存，同时将申请内存存储的数据数量记录在一维数组中，由此将所需内存大小的决策权交给了具体调用所述函数读取文件包含的数据量。

进一步的，该函数根据所传入文件路径打开文件，若此过程中出现错误做错误处理并返回；

将文件数据按照字符型数据存入容器内，并获取容器内数据个数，按照数据个数分配指定数据类型所需内存，如果分配内存失败作错误处理并返回；

将在函数内部申请的堆内存首地址记录在指针数组元素所指向的指针中，将数组包含数据的数量记录在数组元素地址所指向的内存中，将容器内数据做处理后存入所申请的内存中，该函数正确执行完成返回存储量子测控系统进程所需数据的虚拟内存首地址、以及连续内存块的大小。

作为优选，所述函数的形式为int API_Load_wavData(std::string const,double*[],int[])，并在需要的位置调用该函数并传入正确的实参，后两个参数本质上指二级指针和一级指针，根据实际项目需要传入的是指针数组元素所指向的地址和一维数组元素地址。

进一步的，所述函数首先根据传入的文件路径参数，执行以只读方式打开文件操作，完成读取文件内容并关闭文件；

若所述路径文件不存在则执行错误处理代码。

进一步的，判断传入实参指令的文件名称和路径是否有效，如果有效执行打开操作，否则执行C++错误处理机制：throw std::runtime_error(“ERR”)。

进一步的，执行打开操作时，以只读方式打开指定路径和文件名的文件夹，按行读取文件数据，对读字符串数据做简单处理去掉与数据无关的字符，按照规则将字符串拆分为短/段字符串，将拆分好的短字符存入容器中，获取容器内存入的字符串个数，计算存储数据所需内存并分配内存；

分配内存失败时，做错误处理，关闭已打开的文件描述符，并执行C++错误处理机制：throw std::runtime_error(“ERR”)。

进一步的，调用该函数时应当捕捉函数抛出的错误，并对捕捉到的错误进行处理。

进一步的，动态分配内存成功后，依次从容器中取出分割好的字符串，对字符串做数据类型转换，转换为所需数据类型，并存入动态申请的内存中，循环从容器中取出数据做类型转换后存入动态申请内存中，直至容器为空时终止循环；

将在堆区分配好的内存段首地址赋值给指针数组对应元素，将元素个数记录在数组元素地址指向对应位置，关闭打开的文件描述。

进一步的，动态分配内存失败后，关闭打开文件描述符，使用C++错误处理机制throw std::runtime_error(“ERR”)，函数将终止继续执行，并抛出错误原因。

作为优选，数据使用完成需要释放内存，以免造成内存泄露。

本发明的基于量子测控系统软件读取任意数据的文件实现方法和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：

本方法是利用二级指针作为参数时，可以在函数内部申请内存将申请的内存记录在函数第二参数并将内存段首地址带出的方法，同时将申请内存存储的数据数量记录到一维数组中，所以是将所需内存大小的决策权交了具体调用该函数读取文件包含的数据量。因此通过这种方法可以实现读取不同波形数据文件。在设置每一个channels波形时，调用一次该函数即可实现不同channels输出不同参数的波形。

应用此方法实现读取硬盘中数据文件，调用该函数只需要按照函数形参参数要求传入实参参数即可实现获取文件内数据，同时该函数直接在堆区分配对应内存，函数中所有数据的操作均直接操作该内存，函数完成文件数据读取与类型转换直接将函数自己分配的内存首地址记录在指针数组对应元素位置，所处理的元素数量记录在一维数组对应位置，整个过程无需数据拷贝过程，提高了程序处理数据的运行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图1是基于量子测控系统软件读取任意数据的文件实现方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明的方案，下面结合具体的实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本发明保护的范围。

下面给出一个最佳实施例：

如图1所示，本实施例中的基于量子测控系统软件读取任意数据的文件实现方法，该方法只需要知道需要读取文件所在路径即可实现将硬盘中软件运行时需要channels波形数据准确无误的读取到内存中，供量子测控系统软件进程使用即可。

该方法实现的步骤为将读取文件数据转换成所需数据结构和类型的功能封装在一个函数中实现，调用该函数时传入三个参数,这三个参数为文件路径字符串首地址、指针数组元素指向的内存地址、数组元素地址；

该函数根据所传入文件路径打开文件，若此过程中出现错误做错误处理并返回；将文件数据按照字符型数据存入容器内，并获取容器内数据个数，按照数据个数分配指定数据类型所需内存，如果分配内存失败作错误处理并返回；将内存首地址记录在指针数组中，将数组包含数据的数量记录在数组元素所指向的内存中，将容器内数据做处理后存入所申请的内存中，该函数正确执行完成返回存储量子测控系统进程所需数据的虚拟地址首地址、以及连续内存的大小。

其中，将读取文件数据转换成所需类型的功能时，所讲的功能为量子测控系统中一个功能模块中主要功能函数，所述功能模块负责硬盘数据与内存数据处理，且具有高内聚低耦合的特性。

主要功能函数首先根据传入的文件路径参数，执行以只读方式打开文件操作，完成读取文件内容并关闭文件；若所述路径文件不存在则执行错误处理代码。

主要功能函数的形式为int API_Load_wavData(std::string const,double*[],int[])，并在需要的位置调用该函数并传入正确的实参，该函数的第二个和第三个参数其本质上指二级指针和一级指针。

判断传入实参指令的文件名称和路径是否有效，如果有效执行打开操作，否则执行C++错误处理机制：throw std::runtime_error(“ERR”)。同时调用该函数时应当捕捉函数抛出的错误，否则可能导致程序异常终止。

执行打开操作时，以只读方式打开指定路径和文件名的文件夹，按行读取文件数据，对读字符串数据做简单处理去掉与数据无关的字符，按照规则将字符串拆分为段字符串，将拆分好的短字符存入容器中，获取容器内存入的字符串个数，计算存储数据所需内存并分配内存；

分配内存失败时，做错误处理，关闭已打开的文件描述符，并执行C++错误处理机制：throw std::runtime_error(“ERR”)。也要注意，同时调用该函数时，应该捕捉函数抛出的错误，否则可能导致程序异常终止。

然后判断动态分配内存是否成功，若成功，依次从容器中取出分割好的字符串，对字符串做数据类型转换，转换为所需数据类型，并存入动态申请的内存中，循环从容器中取出数据做类型转换后存入动态申请内存中，直至容器为空时终止循环；将在堆区分配好的内存首地址赋值给指针数组元素所指内存段首地址，将元素个数记录在数组元素地址对应位置，关闭打开的文件描述。

否则，关闭打开文件描述符，使用C++错误处理错误机制throwstd::runtime_error(“ERR”)，函数将终止继续执行，并抛出错误原因。

调用该函数应充分考虑程序可能跑出异常时错误处理方法，避免程序异常终止。但是在数据使用完成应释放存，否则会造成内存泄漏导致电脑出现不可预知的严重后果。

上述具体的实施方式仅是本发明具体的个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体的实施方式，任何符合本发明的基于量子测控系统软件读取任意数据的文件实现方法权利要求书的且任何所述技术领域普通技术人员对其做出的适当变化或者替换，皆应落入本发明的专利保护范围。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种基于量子测控系统软件读取任意数据的文件实现方法，其特征在于，该方法将读取文件数据转换成所需数据结构和类型的功能封装在一个函数中实现，调用该函数需要传入文件路径字符串首地址、指针数组元素指向的地址、数组元素地址三个参数；

利用二级指针和一级指针作为实参，在函数内部为存储波形数据文件内波形数据申请内存，同时将申请内存存储的数据数量记录在一维数组中，由此将所需内存大小的决策权交给了具体调用所述函数读取文件包含的数据量；

该函数根据所传入文件路径打开文件，若此过程中出现错误作错误处理并返回；

将在函数内部申请的堆内存首地址记录在指针数组元素所指向的指针中，将数组包含数据的数量记录在数组元素地址所指向的内存中，将容器内数据作处理后存入所申请的内存中，该函数正确执行完成返回存储量子测控系统进程所需数据的虚拟内存首地址、以及连续内存块的大小；

所述函数的形式为int API_Load_wavData(std::string const,double*[],int[])，并在需要的位置调用该函数并传入正确的实参，后两个参数本质上指二级指针和一级指针，根据实际项目需要传入的是指针数组元素所指向的地址和一维数组元素地址。

2.根据权利要求1中所述的一种基于量子测控系统软件读取任意数据的文件实现方法，其特征在于，所述函数首先根据传入的文件路径参数，执行以只读方式打开文件操作，完成读取文件内容并关闭文件；

若所述文件路径不存在则执行错误处理代码。

3.根据权利要求2中所述的一种基于量子测控系统软件读取任意数据的文件实现方法，其特征在于，判断传入实参指令的文件名称和路径是否有效，如果有效执行打开操作，否则执行C++错误处理机制：throw std::runtime_error(“ERR”)。

4.根据权利要求3中所述的一种基于量子测控系统软件读取任意数据的文件实现方法，其特征在于，执行打开操作时，以只读方式打开指定路径和文件名的文件夹，按行读取文件数据，对读字符串数据作简单处理去掉与数据无关的字符，按照规则将字符串拆分为段字符串，将拆分好的短字符存入容器中，获取容器内存入的字符串个数，计算存储数据所需内存并分配内存；

分配内存失败时，作错误处理，关闭已打开的文件描述符，并执行C++错误处理机制：throw std::runtime_error(“ERR”)。

5.根据权利要求3或4中所述的一种基于量子测控系统软件读取任意数据的文件实现方法，其特征在于，调用该函数时应当捕捉函数抛出的错误，并对捕捉到的错误进行处理。

6.根据权利要求5中所述的一种基于量子测控系统软件读取任意数据的文件实现方法，其特征在于，动态分配内存成功后，依次从容器中取出分割好的字符串，对字符串作数据类型转换，转换为所需数据类型，并存入动态申请的内存中，循环从容器中取出数据作类型转换后存入动态申请内存中，直至容器为空时终止循环；

7.根据权利要求6中所述的一种基于量子测控系统软件读取任意数据的文件实现方法，其特征在于，动态分配内存失败后，关闭打开文件描述符，使用C++错误处理机制throwstd::runtime_error(“ERR”)，函数将终止继续执行，并抛出错误原因。

8.根据权利要求7所述的一种基于量子测控系统软件读取任意数据的文件实现方法，其特征在于，数据使用完成需要释放内存。